Question

19．在做“探究導(dǎo)體中電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源（3V不變），電流表、電壓表、定值電阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑動(dòng)變阻器20Ω 1A，開關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完整，要求滑片P向B端移動(dòng)時(shí)電路中電流變大．
（2）小明想將定值電阻換成小燈泡來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系，你認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)方案可行嗎？不可行（選填“可行”或“不可行”）
（3）某次實(shí)驗(yàn)中，連接好電路，閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)約3V，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，兩電表示數(shù)均無(wú)明顯變化，電路故障原因可能是B．
A．R短路     B．R斷路    C．滑動(dòng)變阻器斷路
（4）排除故障后，更換不同定值電阻進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	20	25
電流/A	0.40	0.20	0.10	0.08

分析表中數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比
（5）接著為了測(cè)量更多組數(shù)據(jù)，又提供了30Ω、35Ω、40Ω、45Ω、50Ω定值電阻各一個(gè)，其中定值電阻45Ω和50Ω不能使用．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路中，滑片P向B端移動(dòng)時(shí)電路中電流變大，則電阻減��；
（2）知道燈絲的電阻受溫度的影響，要探究電流與電壓的關(guān)系，需保持電阻不變；
（3）連接好電路，閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，說(shuō)明電路可能斷路；電壓表示數(shù)約為3V，說(shuō)明電壓表與電源的兩極連通，則與電壓表并聯(lián)的電阻之外的電路是連通的，說(shuō)明與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了；
（4）根據(jù)歐姆定律，分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（5）根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)進(jìn)行分析解答．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路中，滑片P向B端移動(dòng)時(shí)電路中電流變大，則電阻減小，故應(yīng)接B接線柱；如圖：
；
（2）由于燈絲的電阻受溫度的影響，要探究電流與電壓的關(guān)系，需保持電阻不變，所以不能用小燈泡做此實(shí)驗(yàn)；
（3）由上分析，在實(shí)驗(yàn)中，連接好電路，閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)約為3V，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，兩電表示數(shù)均無(wú)明顯變化，電路故障原因可能是：電阻斷路；
（4）由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律U_R=IR=0.4A×5Ω=…=2V，即電流與電阻之積為一定值，故可得結(jié)論：在電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（5）電阻兩端的電壓U=2V，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為3V-2V=1V，根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知，
$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$，則$\frac{2V}{1V}$=$\frac{{R}_{1}}{20Ω}$，解得：R₁=40Ω，故45Ω和50Ω定值電阻不能接入電路．
故答案為：（1）如圖；（2）不可行；（3）B；（4）電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比；（5）45Ω和50Ω．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究電流跟電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，需使電阻兩端的電壓不變，考查了對(duì)圖象的分析，同時(shí)涉及到了串聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系，及歐姆定律的變形應(yīng)用．